非充分灌溉(NoFullIrrigation)或称限额灌溉(LimitedIrrigation)是近年来被国内外广泛研究和积极推广的一项节水灌溉技术，非充分灌溉的目标是使有限的灌溉水资源产生最大的经济效益。研究供水不足条件下的作物蒸发蒸腾规律和作物水分生产函数是制定非充分灌溉制度的前提条件。本文针对天津地区的气象、水文及土壤条件，在天津农学院灌溉试验站进行了小麦、玉米、棉花等主要农作物的分阶段受旱试验，获得了三年的非充分灌溉试验观测数据。结合非充分灌溉条件下的土壤水分运动理论分析试验数据，建立了非充分灌溉条件下的作物蒸发蒸腾模型。对于作物水分生产函数的研究采用了Jensen模型，结合试验数据分析水分亏缺对作物产量的影响，采用多元回归分析法求解模型参数。文章给出了小麦、玉米、棉花等三种主要大田作物的非充分灌溉制度的制定方法，并对不同的非充分灌溉制度的节水增产效果进行了比较。采用动态规划法研究了水资源不足条件下的灌溉制度的多阶段优化法。本文的研究成果，通过小区实验表明，在产量能达到充分灌溉条件下产量的90％的情况下，可节约灌溉用水40％；作物的水生产效率达到1.9-2.0kg/m3。若能进一步加以研究和推广，能为水资源极其短缺的天津地区的农业高效用水提供有力的技术支撑。